KR102271270B1 - 탈수 효율을 조절가능한 필터프레스 장치 및 그 제어방법 - Google Patents

탈수 효율을 조절가능한 필터프레스 장치 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 필터프레스 장치는, 슬러지를 여과포에 통과하고 압착하여 탈수하는 필터프레스; 슬러지 탱크에 연결되어 상기 필터프레스에 슬러지를 공급하는 슬러지 공급펌프; 상기 슬러지 공급펌프에 연결되어 상기 필터프레스로 공급되는 슬러지의 유량을 측정하는 슬러지 유량계; 압착수 탱크에 연결되어 상기 필터프레스에 압착수를 공급하는 압착수 공급펌프; 상기 압착수 탱크의 하류에 연결되어 상기 필터프레스로 공급되는 압착수의 유량을 측정하는 압착수 유량계; 상기 필터프레스의 여과포를 통과하여 배출되는 여액의 유량을 측정하는 여액 유량계; 및 상기 슬러지 유량계, 압착수 유량계, 여액 유량계에서 측정된 유량 신호를 입력받아서, 상기 슬러지 공급펌프, 압착수 공급펌프, 필터프레스의 작동을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

탈수 효율을 조절가능한 필터프레스 장치 및 그 제어방법{Filter press apparatus being able to adjust dewatering efficiency and method for controlling the same}
본 발명은 탈수 효율을 조절가능한 필터프레스 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 슬러지 주입량, 압착수 공급량, 여액량, 세정수 유량, 탈수 케익량 등을 측정하여 케익의 함수율과 케익의 두께를 적절한 범위로 조절함으로써 효율적으로 운전할 수 있는 필터프레스 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
식품/화공/토목/건설/환경 등 많은 산업분야에서 활용되고 있는 필터프레스는 장치 내부로 공급된 현탁액(슬러지)을 여과포를 이용하여 고·액 분리하여 여액과 고형물 형태의 탈수 케익으로 분리, 배출하는 장치이다.
필터프레스의 공정을 살펴보면, 폐판, 압입, 압착, 코어 워시(Core wash), 코어 블로우(Core blow), 개판 및 케익 배출, 케익 반출, 여과포 세정 등의 순서로 진행된다.
그런데, 종래의 필터프레스에서는 단순히 설정된 시간이 경과하거나, 압착수의 압력 등의 조건에 의해 다음 공정을 진행하였다.
하지만, 슬러지의 고형분 농도 등 성상에 따라 케익이 너무 얇아서 탈리하기 어려운 문제가 있었고, 케익 함수율을 필요 함수율 미만으로 과도하게 탈수하여 처리 효율이 낮아지는 문제가 있었다.
일본 공개특허공보 제2003-311105호
본 발명은 슬러지 주입량과 압착수 공급량과 여액량을 측정하고 조정함으로써 탈수 케익의 함수율과 두께를 적정 범위로 조정할 수 있는 필터프레스 장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 필터프레스 장치는, 슬러지를 여과포에 통과하고 압착하여 탈수하는 필터프레스; 슬러지 탱크에 연결되어 상기 필터프레스에 슬러지를 공급하는 슬러지 공급펌프; 상기 슬러지 공급펌프에 연결되어 상기 필터프레스로 공급되는 슬러지의 유량을 측정하는 슬러지 유량계; 압착수 탱크에 연결되어 상기 필터프레스에 압착수를 공급하는 압착수 공급펌프; 상기 압착수 탱크의 하류에 연결되어 상기 필터프레스로 공급되는 압착수의 유량을 측정하는 압착수 유량계; 상기 필터프레스의 여과포를 통과하여 배출되는 여액의 유량을 측정하는 여액 유량계; 및 상기 슬러지 유량계, 압착수 유량계, 여액 유량계에서 측정된 유량 신호를 입력받아서, 상기 슬러지 공급펌프, 압착수 공급펌프, 필터프레스의 작동을 제어하는 제어부를 포함한다.
상기 슬러지 공급펌프에 연결되어 상기 필터프레스로 공급되는 슬러지의 농도를 측정하는 슬러지 농도계를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 슬러지 주입량과 압착수 주입량을 조절하여 탈수 케익의 함수율과 두께를 적정 범위 이내로 조절할 수 있다.
세정수 탱크에 연결되어 상기 필터프레스에 세정수를 공급하는 세정수 공급펌프; 및 상기 세정수 공급펌프에 연결되어 상기 필터프레스로 공급되는 세정수의 유량을 측정하는 세정수 유량계를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 세정수의 정상 공급 유량에 비해 실제 공급 유량이 소정 비율 이하로 작을 경우 세정수 노즐 폐색을 경고할 수 있다.
상기 필터프레스의 아래로 떨어지는 탈수 케익을 수용하는 암롤박스의 아래에 구비되어 상기 탈수 케익의 중량을 측정하는 로드셀을 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 탈수 케익의 예측 중량에 비해 실제 중량이 소정 비율 이하로 작을 경우 탈리 효율 저하를 경고할 수 있다.
본 발명의 필터프레스 장치의 제어방법은, 슬러지 탱크에 연결된 슬러지 유량계 및 슬러지 농도계에 의해 필터프레스로 공급되는 슬러지의 유량과 농도를 측정하는 단계; 압착수 탱크에 연결된 압착수 유량계에 의해 필터프레스로 공급되는 압착수의 유량을 측정하는 단계; 및 상기 슬러지의 유량과 농도로부터 계산되는 슬러지 주입량과 상기 압착수 공급량으로부터 슬러지 공급펌프와 압착수 공급펌프를 제어하여 탈수 케익의 함수율과 두께를 적정 범위 이내로 조절할 수 있다.
상기 압착수 공급량이 여과판의 챔버 용적보다 큰 경우 여과판의 다이아프램이 파손되었다고 판단하고 이를 경고하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여액 유량계에 의해 상기 필터프레스의 여과포를 통과하여 배출되는 여액의 유량을 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
세정수 탱크에 연결된 세정수 유량계에 의해 상기 필터프레스로 공급되는 세정수의 유량을 측정하는 단계; 및 세정수의 정상 공급 유량에 비해 실제 공급 유량이 소정 비율 이하로 작을 경우 세정수 노즐 폐색을 경고하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 필터프레스의 아래로 떨어지는 탈수 케익을 수용하는 암롤박스의 아래에 구비된 로드셀에 의해 상기 탈수 케익의 중량을 측정하는 단계; 및 상기 탈수 케익의 예측 중량에 비해 실제 중량이 소정 비율 이하로 작을 경우 탈리 효율 저하를 경고하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 슬러지의 농도가 낮아서 목표 슬러지 고형물의 양보다 적은 상태로 소정 시간 한계를 경과하면, 목표 함수율과 목표 케익 두께에 미달하더라도 슬러지 주입을 중단하고 여과판을 가압하여 탈수하는 등의 이후 공정을 진행하며, 탈수 효율 저하를 경고하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 필터프레스 장치 및 그 제어방법에 의하면, 슬러지 주입량과 압착수 공급량과 여액량을 측정하고 조정함으로써 탈수 케익의 함수율과 두께를 적정 범위로 조정할 수 있다.
또한, 압착수 공급량을 측정하여 압착수 공급량이 여과판의 챔버 용적보다 큰 경우 여과판의 다이아프램이 파손되었다고 판단하고 이를 경고할 수 있다.
또한, 세정수 공급 유량을 측정하여 세정수의 정상 공급 유량에 비해 실제 공급 유량이 소정 비율 이하로 작을 경우 세정수 노즐 폐색을 경고할 수 있다.
그리고, 탈수 케익의 중량을 측정하여 탈수 케익의 예측 중량에 비해 실제 중량이 소정 비율 이하로 작을 경우 탈리 효율 저하를 경고할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터프레스 장치를 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터프레스를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터프레스 장치를 나타내는 블록도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터프레스 장치를 나타내는 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터프레스를 나타내는 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터프레스 장치를 나타내는 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 필터프레스 장치(100)는, 필터프레스(110), 슬러지 공급펌프(142), 슬러지 유량계(145), 압착수 공급펌프(132), 압착수 유량계(135), 여액 유량계(150), 및 제어부(200)를 포함한다.
필터프레스(110)는 슬러지를 여과포에 통과하고 압착하여 탈수할 수 있다. 필터프레스(110)의 공정(1 사이클)을 살펴보면, 먼저 유압 실린더를 구동하여 여과판을 압착한다. 다음에 세정수를 공급하여 1차 코어 워시(Core wash)에 의해 슬러지를 제거한다. 다음에 슬러지 원액을 압입하여 1차 여액 분리를 한다. 다음에 압착수를 공급하여 여과판의 다이아프램(diaphragm)을 팽창시켜 2차 여액 분리를 한다. 다음에 세정수를 공급하여 2차 코어 워시(Core wash)에 의해 슬러지 잔여물을 제거한다. 다음에 코어 블로우(Core blow)를 공급하여 2차 슬러지 잔여물과 코어 워시액을 제거한다. 다음에 실린더를 후진하여 압력을 해제한다. 다음에 여과판 이동장치를 구동하여 복수의 여과판을 개판한다. 여과포에 붙어 있는 탈수 케익을 탈리하여 배출한다. 다음에 여과판에 세정수를 분사하여 여과포를 세정한다.
슬러지 공급펌프(142)는 슬러지 탱크(140)에 연결되어 필터프레스(110)에 슬러지를 공급할 수 있다. 슬러지 탱크(140)는 각종 원료, 산업 폐수, 공업 폐수, 정수장 처리수 등의 슬러지를 일시 저장할 수 있다. 슬러지 탱크(140)의 일측면 하부에 연결되는 공급파이프에는 슬러지 공급펌프(142)가 설치되어, 슬러지를 필터프레스(110)에 고압으로 공급할 수 있다.
슬러지 유량계(145)는 슬러지 공급펌프(142)의 하류에 연결되어 필터프레스(110)로 공급되는 슬러지의 유량을 측정할 수 있다. 슬러지 유량계(145)는 슬러지 공급펌프(142)에 의해 주입되는 슬러지 주입량을 적산하여 측정할 수 있다. 유량은 각 사이클마다 적산하여 측정될 수 있지만, 복수의 사이클에 걸쳐 적산하여 측정될 수 있으며, 순간적인 최대, 최소 유량을 측정하여 공정별 시간 조정, 기기의 이상 유무 판단에 활용할 수 있다.
슬러지 유량계(145)는 차압식 유량계 또는 용적식 유량계 등을 사용할 수 있다. 차압식 유량계는 관로에 설치된 스로틀 전후의 압력차의 평방근이 유량에 비례하는 것을 이용하여 유량을 측정할 수 있다. 용적식 유량계는 회전자의 피스톤 등의 가동부와 그것을 둘러싼 케이스 사이에 형성되는 일정 용적의 공간부를 통 모양으로 그안에 유체를 가득채워 그것을 연속적으로 유출구로 보내는 구조로서 계량 회수로부터 유량을 측정할 수 있다.
압착수 공급펌프(132)는 압착수 탱크(130)에 연결되어 필터프레스(110)에 압착수를 공급할 수 있다. 압착수 탱크(130)는 압착수를 저장할 수 있다. 압착수는 여과판 내부의 다이아프램으로 주입되어 슬러지를 압착함으로써 슬러지에서 2차 여액 분리를 할 수 있다. 압착수는 여과판 내부로 주입되었다가 다시 회수되어 재사용될 수 있다. 압착수 탱크(130)의 일측면 하부에 연결되는 공급파이프에 압착수 공급펌프(132)가 설치되어, 압착수를 각 여과판 내부의 다이아프램으로 고압으로 주입할 수 있다.
압착수 유량계(135)는 압착수 탱크(130)의 하류에 연결되어 필터프레스(110)로 공급되는 압착수의 유량을 측정할 수 있다. 압착수 유량계(135)도 차압식 유량계 또는 용적식 유량계 등을 사용할 수 있다. 압착수 유량계(135)는 압착수 공급량을 측정하고, 압착수 공급량은 여과판 챔버 내의 수분 제거량, 즉 여액량과 동일하다. 만약, 압착수 공급량이 여과판 챔버 용적보다 많다면 다이아프램이 파손된 것으로 판단할 수 있다.
한편, 압착수 탱크(130), 압착수 공급펌프(132), 압착수 유량계(135)는 각각 세정수 탱크(120), 세정수 공급펌프(122), 세정수 유량계(125)와 별도로 구비된 것으로 설명하였다. 그러나, 세정수 탱크(120)에 저장되는 물은 세정수뿐만 아니라 압착수로도 사용될 수 있다. 이 경우, 세정수 공급펌프(122) 및 세정수 유량계(125)는 압착수를 공급할 때 압착수 공급펌프 및 압착수 유량계로 사용될 수 있다.
여액 유량계(150)는 필터프레스의 여과포를 통과하여 배출되는 여액의 유량을 측정할 수 있다. 여액 유량계(150)는 전자식 유량계를 사용할 수 있다. 전도성 유체의 흐름 방향에 직각으로 자장을 가하면 두방향으로 직각인 방향에 기전력이 발생하고, 이 기전력은 유량(유속)에 비례한다. 전자식 유량계는 이러한 기전력을 측정하여 유량을 측정할 수 있다. 전자식 유량계는 유체의 온도, 압력, 밀도, 점도의 영향을 받지 아니하고 넓은 측정범위에 걸쳐서 체적유량에 비례한 출력신호를 얻을 수 있다. 검출기는 흐름을 막는 것이나 가동부가 없으므로 적절한 라이닝(Lining) 재질을 선정하면 슬러리(Slurry)나 부식성 액체의 측정이 용이하다. 전자식 유량계는 압력 손실이 없고 다른 유량계에 비해서 상류측 직관부도 짧아서 좋다. 다만, 전자식 유량계는 고정밀도, 고가, 절연성 유체에는 사용할 수 없다.
제어부(200)는 슬러지 유량계(145), 압착수 유량계(135), 여액 유량계(150)에서 측정된 유량 신호를 입력받아서, 슬러지 공급펌프(142), 압착수 공급펌프(132), 필터프레스(110)의 작동을 제어할 수 있다.
도 2에는 본 발명이 적용될 수 있는 필터프레스(110)스의 일 예가 도시되어 있으나, 본 발명은 도시된 필터프레스의 구조 및 형태에 한정되지 않는다.
본 발명의 필터프레스 장치(100)는 슬러지 공급펌프(142)의 하류에 연결되어 필터프레스(110)로 공급되는 슬러지의 농도를 측정하는 슬러지 농도계(147)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
슬러지 농도계(147)는 케미컬 농도계를 사용할 수 있다. 슬러지는 현장에 따라 그 농도와 부유 입자의 크기 등 성상이 다르고, 시간에 따라서도 성상이 변할 수 있다. 슬러지 농도계(147)가 필터프레스(110)로 공급되는 슬러지의 농도를 실시간 측정함으로써, 슬러지의 고형물 양을 계산할 수 있다. 즉, 제어부(200)는 슬러지 농도와 유량을 곱하여 고형물 양을 계산함으로써, 슬러지 주입량과 주입시간을 최적으로 조절할 수 있다.
제어부(200)는 슬러지 주입량과 압착수 주입량을 조절하여 탈수 케익의 함수율과 두께를 적정 범위 이내로 조절할 수 있다.
압착수 유량계(135)는 압착수 공급량을 측정하여 이와 동일한 여과판 챔버 내 수분 제거량을 알 수 있고, 이로부터 탈수 케익의 함수율을 조정하고 케익 두께를 조정할 수 있다.
여액 유량계(150)는 슬러지 압입시에 배출되는 여액 유량을 적산하여 측정할 뿐만 아니라, 압착수를 주입하여 슬러지 압착시에도 배출되는 여액 유량을 적산하여 측정할 수 있다. 슬러지 압입시에는 여액량과 여과판 챔버 용적을 합하면 슬러지 주입량이 되기 때문에, 여액량을 측정함으로써 슬러지 주입량을 조정할 수 있다. 슬러지 압착시에 여액량은 압착수 주입량과 동일하고 슬러지에서 수분 제거량과도 동일하다. 따라서, 여액량을 측정함으로써 탈수 케익의 함수율을 조정하고 케익 두께를 조정할 수 있다. 아울러, 압축 공기로 슬러지를 압착하는 필터프레스의 경우, 여액량을 측정함으로써 수분 제거량을 대체 확인하여 정확한 압착 정도를 측정할 수 있다.
본 발명의 필터프레스 장치(100)는 세정수 탱크(120)에 연결되어 필터프레스(110)에 세정수를 공급하는 세정수 공급펌프(122)와, 세정수 공급펌프(122)에 연결되어 필터프레스(110)로 공급되는 세정수의 유량을 측정하는 세정수 유량계(125)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
세정수는 여과판 압착 및 탈수 케익 탈리 공정이 완료된 후 여과포에 분사되어 여과포를 세정할 수 있다. 세정수 탱크(120)에는 세정수가 일시 저장되고, 각 여과판의 여과포로 복수의 노즐이 배치되어 세정수를 분사할 수 있다. 여과포 세정에 사용된 세정수는 이물질과 함께 떨어지므로, 이물질 처리 후 버려지게 된다.
세정수 탱크(120)의 하부 일측에 연결되는 세정수 공급파이프에 세정수 공급펌프(122)가 설치되어 복수의 분사노즐을 통해 세정수를 고압으로 분사할 수 있다. 세정수 공급파이프에는 세정수 공급펌프(122)의 하류에 세정수 유량계(125)가 설치되어 필터프레스(110)로 공급되는 세정수의 유량을 측정할 수 있다. 세정수 유량계(125)는 차압식 유량계 또는 용적식 유량계 등을 사용할 수 있다.
제어부(200)는 세정수의 정상 공급 유량에 비해 실제 공급 유량이 소정 비율 이하로 작을 경우 세정수 노즐 폐색을 경고할 수 있다. 세정수 노즐이 막히지 않은 경우에 1 사이클에서 분사되는 세정수의 유량이 세정수의 정상 공급 유량이 된다. 이 정상 공급 유량에 비해 세정수 유량계(125)에 의해 측정되는 실제 공급 유량이 예를 들어 5% 이하로 작을 경우, 제어부(200)는 디스플레이(210) 또는 알람부(220)를 통해 복수의 세정수 노즐 중 일부가 폐색되었음을 경고할 수 있다. 디스플레이(210)는 화면을 통해 시각적으로 경고할 수 있고, 알람부(220)는 조명 또는 음향으로 경고할 수 있다. 또한, 제어부(200)는 세정수 노즐 폐색 비율이 클 경우 필터프레스(110)의 작동을 중단하고, 사용자가 폐색된 노즐을 청소한 다음 다시 필터프레스(110)를 작동하도록 할 수 있다.
본 발명의 필터프레스 장치(100)는 필터프레스(110)의 아래로 떨어지는 탈수 케익을 수용하는 암롤박스(160)의 아래에 구비되어 탈수 케익의 중량을 측정하는 로드셀(165)을 더 포함하는 것이 바람직하다.
암롤박스(160)는 필터프레스(110)의 아래에 배치되어 각 여과판에서 탈수되어 떨어지는 케익을 받을 수 있다. 암롤박스(160)는 견인고리에 걸어 당기거나 밀어서 폐기물을 적재하여 트럭에 장착하거나 탈거할 수 있는 폐기물 적재함이다.
로드셀(165)은 암롤박스(160)의 아래에 구비되어 탈수 케익의 중량을 측정할 수 있다. 로드셀(165)은 사이클마다 1회 이상씩 탈수 케익의 중량을 측정할 수 있다.
제어부(200)는 탈수 케익의 예측 중량에 비해 실제 중량이 소정 비율 이하로 작을 경우 탈리 효율 저하를 경고할 수 있다. 탈수 케익의 탈리 효율은 1 사이클에서 예측되는 표준 탈수 케익 중량에 대한 실제 탈수 케익 중량의 비율로 계산될 수 있다. 탈리 효율이 예를 들어 90~95% 이하로 떨어지면, 제어부(200)가 디스플레이(210) 또는 알람부(220)를 통해 이를 경고할 수 있다.
디스플레이(210)는 필터프레스(110)의 작동 상태 또는 경고를 표시할 수 있을 뿐만 아니라, 디스플레이(210)를 통해 제어 명령을 입력할 수도 있다. 이 경우, 디스플레이(210)는 터치스크린으로 구성될 수 있다.
다음으로, 도면을 참조하여 본 발명의 필터프레스 장치의 제어방법을 설명한다.
본 발명의 필터프레스 장치의 제어방법은, 슬러지 탱크(140)에 연결된 슬러지 유량계(145) 및 슬러지 농도계(147)에 의해 필터프레스(110)로 공급되는 슬러지의 유량과 농도를 측정하는 단계, 압착수 탱크(130)에 연결된 압착수 유량계(135)에 의해 필터프레스(110)로 공급되는 압착수의 유량을 측정하는 단계, 및 슬러지의 유량과 농도로부터 계산되는 슬러지 주입량과 압착수 공급량으로부터 슬러지 공급펌프(142)와 압착수 공급펌프(132)를 제어하여 탈수 케익의 함수율과 두께를 적정 범위 이내로 조절하는 단계를 포함한다.
슬러지의 유량과 농도를 곱하면 고형물 양이 계산되고, 이로부터 목표 슬러지 주입량을 조정할 수 있고, 슬러지 주입 시간을 최적화할 수 있다.
압착수 공급량은 압착수가 누설되지 않는한, 여과판 챔버 내 수분 제거량과 동일하므로, 압착수 공급량과 슬러지 주입량을 조정함으로써 탈수 케익의 함수율과 케익 두께를 적절한 범위로 조절할 수 있다.
또한, 본 발명의 필터프레스 장치의 제어방법은, 압착수 공급량이 여과판의 챔버 용적보다 큰 경우 여과판의 다이아프램이 파손되었다고 판단하고 이를 경고하는 단계를 더 포함할 수 있다.
특정한 필터프레스(110)에서 복수의 여과판의 챔버(다이아프램) 용적은 미리 결정되어 있고, 압착수는 복수의 다이아프램 내부에 고압으로 주입될 수 있다. 따라서, 여과판의 챔버 용적보다 압착수 공급량이 큰 경우 여과판의 다이아프램이 파손되었다고 판단하고, 제어부(200)는 필터프레스(110)의 작동을 중단하고 디스플레이(210) 또는 알람부(220)를 통해 이를 경고할 수 있다.
또한, 본 발명의 필터프레스 장치의 제어방법은, 여액 유량계(150)에 의해 필터프레스(110)의 여과포를 통과하여 배출되는 여액의 유량을 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
슬러지를 공급하면 1차 여액이 분리되어 배출되고, 압착수를 공급하면 2차 여액이 분리되어 배출된다. 슬러지 압입시 여액량과 여과판 챔버 용적을 합하면 슬러지 주입량이 되기 때문에, 여액량을 측정함으로써 슬러지 주입량을 조정할 수 있다. 압착수를 가압하여 슬러지 압착시 여액량은 압착수 주입량과 동일하고 슬러지에서 수분 제거량과도 동일하다. 따라서, 여액량을 측정함으로써 탈수 케익의 함수율을 조정하고 케익 두께를 조정할 수 있다.
그리고, 본 발명의 필터프레스 장치의 제어방법은, 세정수 탱크(120)에 연결된 세정수 유량계(125)에 의해 필터프레스(110)로 공급되는 세정수의 유량을 측정하는 단계와, 세정수의 정상 공급 유량에 비해 실제 공급 유량이 소정 비율 이하로 작을 경우 세정수 노즐 폐색을 경고하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
세정수 유량계(125)에 의해 측정되는 세정수의 실제 공급 유량이 정상 공급 유량에 비해 소정 비율(예를 들어 5%) 이하로 작을 경우 디스플레이(210) 또는 알람부(220)를 통해 이를 경고할 수 있다. 그러면, 관리자는 폐색된 노즐 부위를 점검하고 청소한 후 필터프레스(110)를 재가동할 수 있다.
또한, 본 발명의 필터프레스 장치의 제어방법은, 필터프레스(110)의 아래로 떨어지는 탈수 케익을 수용하는 암롤박스(160)의 아래에 구비된 로드셀(165)에 의해 탈수 케익의 중량을 측정하는 단계와, 탈수 케익의 예측 중량에 비해 실제 중량이 소정 비율 이하로 작을 경우 탈리 효율 저하를 경고하는 단계를 더 포함할 수 있다.
로드셀(165)에 의해 매 사이클마다 측정되는 탈수 케익의 실제 중량이 예측 중량에 비해 소정 비율(예를 들어 90~95%) 이하로 떨어지면, 제어부(200)가 디스플레이(210) 또는 알람부(220)를 통해 이를 경고할 수 있다.
그리고, 슬러지의 농도가 낮아서 목표 슬러지 고형물의 양보다 적은 상태로 소정 시간 한계를 경과하면, 목표 함수율, 목표 케익 두께에 미달하더라도 슬러지 주입을 중단하고 여과판을 가압하여 탈수하는 이후 공정을 진행하고 탈수 효율 저하를 경고할 수 있다.
제어부(200)는 슬러지의 고형물 목표량이 될 때까지 슬러지를 연속적으로 주입하게 된다. 그런데, 목표 슬러지 주입량(고형물 양)이 되지 않는다면 여과판을 가압하고 압착수를 여과판 다이아프램에 주입하여 탈수하는 공정으로 이행되지 않고, 상기한 조건 만족시까지 소정 시간(예를 들어 1시간)을 초과할 수도 있다. 이는 슬러지의 농도가 매우 낮은 경우 목표 슬러지 고형물 양 조건을 만족하기까지 매우 많은 시간이 걸릴 수 있기 때문이다.
그래서, 제어부(200)는 슬러지 주입 시작 이후 소정 시간(예를 들어 1시간)이 지나면, 목표 슬러지 고형물 양 조건을 만족하지 않더라도 무조건 다음 공정으로 이행하도록 제어할 수 있으며, 이러한 탈수 효율 저하를 경고할 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
100: 필터프레스 장치
110: 필터프레스
120: 세정수 탱크
122: 세정수 공급펌프
125: 세정수 유량계
130: 압착수 탱크
132: 압착수 공급펌프
135: 압착수 유량계
140: 슬러지 탱크
142: 슬러지 공급펌프
145: 슬러지 유량계
147: 슬러지 농도계
150: 여액 유량계
160: 암롤박스
165: 로드셀
200: 제어부
210: 디스플레이
220: 알람부

Claims (11)

  1. 슬러지를 여과포에 통과하고 압착하여 탈수하는 필터프레스;
    슬러지 탱크에 연결되어 상기 필터프레스에 슬러지를 공급하는 슬러지 공급펌프;
    상기 슬러지 공급펌프에 연결되어 상기 필터프레스로 공급되는 슬러지의 유량을 측정하는 슬러지 유량계;
    상기 슬러지 공급펌프에 연결되어 상기 필터프레스로 공급되는 슬러지의 농도를 측정하는 슬러지 농도계;
    압착수 탱크에 연결되어 상기 필터프레스에 압착수를 공급하는 압착수 공급펌프;
    상기 압착수 탱크의 하류에 연결되어 상기 필터프레스로 공급되는 압착수의 유량을 측정하는 압착수 유량계;
    상기 필터프레스의 여과포를 통과하여 배출되는 여액의 유량을 측정하는 여액 유량계;
    상기 슬러지 유량계, 압착수 유량계, 여액 유량계에서 측정된 유량 신호를 입력받아서, 상기 슬러지 공급펌프, 압착수 공급펌프, 필터프레스의 작동을 제어하는 제어부;
    세정수 탱크에 연결되어 상기 필터프레스에 세정수를 공급하는 세정수 공급펌프; 및
    상기 세정수 공급펌프에 연결되어 상기 필터프레스로 공급되는 세정수의 유량을 측정하는 세정수 유량계를 포함하고,
    상기 제어부는 슬러지 주입량과 압착수 주입량을 조절하여 탈수 케익의 함수율과 두께를 적정 범위 이내로 조절하며,
    상기 제어부는 세정수의 정상 공급 유량에 비해 실제 공급 유량이 소정 비율 이하로 작을 경우 세정수 노즐 폐색을 경고하는 필터프레스 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 슬러지를 여과포에 통과하고 압착하여 탈수하는 필터프레스;
    슬러지 탱크에 연결되어 상기 필터프레스에 슬러지를 공급하는 슬러지 공급펌프;
    상기 슬러지 공급펌프에 연결되어 상기 필터프레스로 공급되는 슬러지의 유량을 측정하는 슬러지 유량계;
    상기 슬러지 공급펌프에 연결되어 상기 필터프레스로 공급되는 슬러지의 농도를 측정하는 슬러지 농도계;
    압착수 탱크에 연결되어 상기 필터프레스에 압착수를 공급하는 압착수 공급펌프;
    상기 압착수 탱크의 하류에 연결되어 상기 필터프레스로 공급되는 압착수의 유량을 측정하는 압착수 유량계;
    상기 필터프레스의 여과포를 통과하여 배출되는 여액의 유량을 측정하는 여액 유량계;
    상기 슬러지 유량계, 압착수 유량계, 여액 유량계에서 측정된 유량 신호를 입력받아서, 상기 슬러지 공급펌프, 압착수 공급펌프, 필터프레스의 작동을 제어하는 제어부; 및
    상기 필터프레스의 아래로 떨어지는 탈수 케익을 수용하는 암롤박스의 아래에 구비되어 상기 탈수 케익의 중량을 측정하는 로드셀을 포함하고,
    상기 제어부는 슬러지 주입량과 압착수 주입량을 조절하여 탈수 케익의 함수율과 두께를 적정 범위 이내로 조절하며,
    상기 제어부는 상기 탈수 케익의 예측 중량에 비해 실제 중량이 소정 비율 이하로 작을 경우 탈리 효율 저하를 경고하는 것을 특징으로 하는 필터프레스 장치.
  6. 슬러지 탱크에 연결된 슬러지 유량계 및 슬러지 농도계에 의해 필터프레스로 공급되는 슬러지의 유량과 농도를 측정하는 단계;
    압착수 탱크에 연결된 압착수 유량계에 의해 필터프레스로 공급되는 압착수의 유량을 측정하는 단계;
    상기 슬러지의 유량과 농도로부터 계산되는 슬러지 주입량과 상기 압착수의 유량으로부터 슬러지 공급펌프와 압착수 공급펌프를 제어하여 탈수 케익의 함수율과 두께를 적정 범위 이내로 조절하는 단계; 및
    세정수 탱크에 연결된 세정수 유량계에 의해 상기 필터프레스로 공급되는 세정수의 유량을 측정하는 단계; 및
    세정수의 정상 공급 유량에 비해 실제 공급 유량이 소정 비율 이하로 작을 경우 세정수 노즐 폐색을 경고하는 단계를 포함하는 필터프레스 장치의 제어방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 압착수의 유량이 여과판의 챔버 용적보다 큰 경우 여과판의 다이아프램이 파손되었다고 판단하고 이를 경고하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필터프레스 장치의 제어방법.
  8. 제6항에 있어서,
    여액 유량계에 의해 상기 필터프레스의 여과포를 통과하여 배출되는 여액의 유량을 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필터프레스 장치의 제어방법.
  9. 삭제
  10. 슬러지 탱크에 연결된 슬러지 유량계 및 슬러지 농도계에 의해 필터프레스로 공급되는 슬러지의 유량과 농도를 측정하는 단계;
    압착수 탱크에 연결된 압착수 유량계에 의해 필터프레스로 공급되는 압착수의 유량을 측정하는 단계;
    상기 슬러지의 유량과 농도로부터 계산되는 슬러지 주입량과 상기 압착수의 유량으로부터 슬러지 공급펌프와 압착수 공급펌프를 제어하여 탈수 케익의 함수율과 두께를 적정 범위 이내로 조절하는 단계;
    상기 필터프레스의 아래로 떨어지는 탈수 케익을 수용하는 암롤박스의 아래에 구비된 로드셀에 의해 상기 탈수 케익의 중량을 측정하는 단계; 및
    상기 탈수 케익의 예측 중량에 비해 실제 중량이 소정 비율 이하로 작을 경우 탈리 효율 저하를 경고하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터프레스 장치의 제어방법.
  11. 제6항 또는 제10항에 있어서,
    상기 슬러지의 농도가 낮아서 목표 슬러지 고형물의 양보다 적은 상태로 소정 시간 한계를 경과하면, 슬러지 주입을 중단하고 여과판을 가압하여 탈수하며, 탈수 효율 저하를 경고하는 것을 특징으로 하는 필터프레스 장치의 제어방법.
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